齿轮耦合对转子-轴承系统稳定性的影响

基于一种精细的齿轮弯扭耦合模型,本文研究了齿轮－转子－轴承系统的弯扭耦合振动以及齿轮耦合对系统稳定性的影响,并提供了相应的算例和分析结构。     

齿轮耦合的转子-轴承系统的研究现状

概述了齿轮耦合的转子 -轴承系统动力学研究的发展过程 ,涉及了线性动力学和非线性动力学两个方面 ,包括动力学建模、研究方法及研究内容等     

参数对齿轮耦合的转子-轴承系统响应的影响

根据线性动力学理论 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的运动方程。用数值分析方法 ,研究了齿轮传动比、压力角、螺旋角、齿轮位置、功率、轴承间隙比与宽径比对系统不平衡响应的影响。结果发现 ,除压力角外 ,其它参数对系统响应有明显影响 ,通过调整系统参数 ,可大大降低系统不平衡响应的幅值     

轴裂纹故障对齿轮耦合系统固有特性的影响

利用SolidWorks软件建立了齿轮-轴系耦合系统的模型,将其导入ABAQUS软件进行模态分析,用Lanczos法提取系统前九阶固有频率和振型,预估结构的振动特性,对系统的动态响应分析提供了理论基础。在从动齿轮轴上定义crack seam,建立了带有裂纹轴的齿轮耦合系统的有限元模型,并分析了其固有振动特性。对比正常耦合系统,分析了裂纹对齿轮耦合系统的固有特性的影响。结果表明,齿轮轴出现裂纹后固有频率降低,对振型的影响也较大,为齿轮轴裂纹故障的监测和识别提供了一定的理论参考。     

结构参数对齿轮耦合的二平行转子-轴承系统稳定性的影响

在考虑齿轮啮合刚度的情况下,研究了齿轮宽度、模数、压力角、螺旋角、齿轮相对轴承的安装位置以及轴承组合形式对转子－轴承系统稳定性的影响,发现除压力角外,其它参数对系统稳定性的影响非常明显,根据结论选择系统结构参数时,可保证系统稳定运行。     

齿轮耦合的转子轴承系统的不平衡响应

在考虑时变啮合刚度及齿侧间隙的情况下,建立了齿轮耦合的转子-轴承系统的多自由度非线性动力学模型。在一定的转速范围内,用数字仿真法研究了系统的不平衡响应。当转速增加接近第二阶临界转速时,系统经过一系列分岔后,将由周期、准周期运动转变为混沌运动。系统做混沌运动时,振幅及平均变形远大于其他转速下的振幅及平均变形。要想避开混沌运动,系统应该在非共振区工作。当转速超过某值时,混沌运动将激变为周期运动。在工程实际应用中,除混沌运动状态外,可用线性动力学模型来代替非线性模型。     

含柔性转子的齿轮-轴承系统动态特性分析

为了分析齿轮系统动力学中的全耦合振动,提出采用虚拟样机建模的方法,将柔性转子引入到啮合耦合系统中,考虑齿轮时变啮合刚度、齿侧间隙和轴承间隙的影响,建立齿轮-柔性转子-轴承系统虚拟样机模型,通过求解模型的动力学方程得到系统的非线性动力学响应。仿真结果表明:考虑柔性转子的耦合系统,啮合冲击峰值下降明显;转子柔性增加,齿轮低频扭转振动出现"拍"现象;高速轻载时啮合振动非线性特性增强;轴承间隙增大使啮合力振动幅值显著增大。     

传动比和功率对齿轮耦合的二平行转子—轴承系统的稳定性的影响

传动比和功率是平行转子－轴承系统中主要的性能参数之一,也是影响系统运动稳定性的主要因素。通过数值分析,找到了它们对系统稳定性的影响规律,发现了该系统失稳时不同于一般转子－轴承系统的一些现象。     

齿轮系统的转子耦合型振动

在综合分析了有关文献［１，２，４］的基础上，介绍了齿轮系统转子耦合型振动的基本概念和分析模型．说明了由于齿轮副存在质量偏心，使齿轮一传动轴（转子）系统中会出现三种耦合了横向振动和扭转振动的惯性力，从而形成了齿轮系统转子耦合型振动的基本模型。讨论了耦合惯性力对齿轮系统振动的影响，从而说明，齿轮系统的转子耦合型振动应是齿轮系统动力学重要的研究内容．     

复杂齿轮耦合转子-轴承系统动力学的规范建模方法

由于齿轮的耦合作用,齿轮-转子-轴承系统中各个转子的振动是相互耦合、相互影响的,研究齿轮-转子-轴承系统动力学,必须基于系统的、整体的观念进行分析。因此,齿轮-转子-轴承耦合系统动力学建模和模型降阶一直是人们普遍关注的问题。基于齿廓啮合基本定理,给出了直齿轮、斜齿轮、直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮共4种齿轮的几何耦合模型（或称运动耦合模型）;利用耦合模型矩阵,给出了含以上4种齿轮副的复杂齿轮转子-轴承系统纵-弯-扭耦合动力学研究的统一、方便、规范的建模方法。为复杂齿轮-转子-轴承耦合系统动力学分析研究提供了方便。     

齿轮转子系统耦合振动新频率的有限元分析

利用有限元应用软件ANSYS建立了齿轮转子系统耦合振动分析的有限元计算模型。分析与计算了系统的耦合振动模态，在此基础上进行了谐响应分析，得到了系统的耦合振动响应图。该分析方法可广泛应用于齿轮转子系统的动力学设计。     

转矩激励对二级齿轮系统脱啮行为的影响

在考虑齿轮时变啮合刚度、阻尼、转矩波动及齿侧间隙的情况下,建立了具有5自由度的二级齿轮传动系统的动力学模型.为了便于用算法分解算法求解,用多项式拟合齿侧间隙,而将啮合刚度、输入及输出转矩波动用Fourier级数表示.利用Adomian分解算法的思想,用AOM得到了系统对转矩激励的动力学响应.仿真结果表明,在某些转速区段,转矩激励会导致强烈振动;在低速齿轮对中,可能同时伴随脱齿现象,并导致较大的动载荷.     

轴承-转子系统在弱控制作用下的动力学行为

为控制转子系统的振动,在油膜力模型中引入一项位移反馈.根据分岔图和Poincare映射,分析了受控系统在不同参数(无量纲偏心和一个反映多种影响因素的综合参数)下的非线性动力学行为,研究了系统的运动规律.结果表明,以较小的(小于1)反馈增益,就能将系统的复杂运动转化为简单的周期运动,且由于所用的方法是单输入的,因此在试验中便于操作.     

中心轮齿数对复合式外齿轮泵流量脉动的影响分析

介绍了复合外齿轮泵的结构原理，分析了其流量脉动情况，导出了流量劝率的计算公式。指出，当中心轮齿数z1=3k 1时，该种泵的流量脉动率显著减小。     

齿轮整体误差测量系统的重构

Windows操作系统已得到普遍使用,而目前我国齿轮整体误差测量仪的软件操作环境仍为DOS平台,已不适应时代的发展.本文针对此,以CZ-450齿轮整体误差测量仪为例分析了该类仪器的测量原理,提出了仪器由DOS向Windows操作平台升级的系统硬件构建方案、实现方式和测量软件的更新目标及开发架构.     

液力偶合器齿轮泵齿轮变位系数的选择

从液力偶合器齿轮泵齿轮的齿廓干涉、重合度、齿顶厚、顶隙、侧隙等几个方面的限制条件出发,来考虑泵齿轮最佳变位系数的选择,从而在获得齿轮泵的最佳传动质量的同时增大齿轮泵的理论转排量。     

系统参数对多平行轴齿轮-转子系统固有特性的影响

建立了一个三平行轴齿轮耦合转子系统的有限元模型,利用Matlab软件对其进行了固有特性的分析,通过与成熟有限元分析软件ANSYS的计算结果进行对比,验证了该模型和计算结果的正确性。并在此基础上,分别讨论了齿轮啮合刚度、安装角、螺旋角以及轴承刚度对系统弯-扭-轴-摆耦合固有特性的影响。结果表明,齿轮参数会影响系统耦合新频率,而轴承刚度则会造成系统固有频率的突变以及振型的变化。该研究结果为传动系统的优化设计提供了理论基础。     

共轭鼓形齿联轴器传动振动问题综合研究

对共轭鼓形齿联轴器传动装置这一弹性动力学系统 ,按轮系和轴系进行了振动分析和固有频率的研究 ,最后 ,对一共轭鼓形齿联轴器试验台架装置进行了固有频率和临界工作转速计算 ,为共轭鼓形齿联轴器这一新型传动装置的优化设计、加工制造以及安装使用提供了理论依据。     

多路分流齿轮传动系统的非线性振动特性研究

由于齿侧间隙和时变刚度等因素的影响,导致多路分流齿轮传动系统在运转过程中表现出次谐、超谐和混沌等非线性振动特性。为确认不同振源激励产生的响应强度,需要开展多路分流齿轮传动系统非线性振动特性研究。在考虑齿侧间隙、时变刚度和综合传动误差等因素的情况下,建立多路分流齿轮传动系统非线性动力学模型,采用四阶变步长龙格-库塔数值法求解多路分流齿轮传动系统的非线性振动特性,获得不同状态下多路分流齿轮传动系统的位移响应时间历程、相图、庞加莱映射图和快速傅里叶变换频谱图。研究结果表明,在不同工况条件下,多路分流齿轮传动系统会出现简谐、超谐、拟周期、混沌等多种非线性振动形式。所做研究为多路分流齿轮传动系统的振动控制及动态分流均衡设计提供了参考。